JPS6330144A - 樹脂被覆砂粒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は樹脂被覆砂粒の改良に関し、詳しくは難崩壊性
の樹脂で被覆し、使用した８砂の再生率および品質の良
好な樹脂被覆砂粒に関する。

［従来の技術］ 省資源の見地から、鋳物砂の再生利用は非常に重要なシ
ステムである。それを効率的に作用させるためには再生
率の向−Ｌ及び品質の安定が望まれている。

多くの鋳物工場では鋳型に全く異なる方式を併用してい
る。即ちシェルモールド法を用いた中子及び生型造形を
用いた主型を使用している。そしてシェルモールド法に
用いられる砂と生型に用いられる砂の組成は大きく異な
るためその砂が混合すると再生率や再生された砂の品質
に大きな悪影響をもたらす。従っ、て鋳物砂全体の再生
率向上、品質の安定化のためには型ばらしの際のシェル
砂及び生砂の混合をできる限り少なくすることが望まし
い。即ちシェル砂はシェル砂として生砂は土砂としてそ
の浪合物から別個に回収できることが望ましい。

しかし従来のシェルモールド法に用いられる樹脂被覆砂
粒と生型に用いられる樹脂被覆砂粒においてこれらに用
いられる樹脂によって使用済みの砂の選別が十分に行な
われなかった。従ってシェルモールド法に用いられる砂
と生型に用いられる砂を混合１ノだ場合その砂の再生率
が十分でなく又再生された砂の品質も十分でなかった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、上記欠点を克服するものであり、再生率の向
上及び再生された砂の品質の安定をもたらす樹脂被覆砂
粒を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の樹脂被覆砂粒は、鋳物砂と該鋳物砂の表面に被
覆された樹脂とで構成される樹脂被覆砂粒において、 該樹脂はフェノール樹脂として少なくともナフトール類
を用いて製造されたフェノール系樹脂より成ることを￥
１取とする。

本発明の樹脂被覆砂粒を構成する鋳物砂は、その種類は
特に限定されず目的及び用途により通常用いられるもの
を用いることができる。該鋳物砂の種類としては、ケイ
砂、オリピンサンド、クローマイト會１ンド、ジルコン
ナンド、）ｄ融石英拉、アルミナ粒等が適しており、目
的及び用途によりそれらの１又は２以上のものが用いら
れる。又その粒径は７０〜１０００μｍ程度が好ましい
。

本発明の樹脂被覆砂粒を構成する樹脂は、上記鋳物砂の
表面に被覆されるものである。本発明において該樹脂は
フェノール類として少なくともナフトール類を用いて製
造されたフェノール系樹脂から成る。

上記フェノール系樹脂は、主としてフェノール類とアル
デヒド類を触媒の存在下で反応して１ｑられるものであ
り、酸性触媒下でフェノール類とアルデヒド類を縮合し
て得られるノボラック樹脂又はアルカリ性触媒のもとで
得られるレゾール樹脂、その地変性フェノール樹脂等の
従来の公知のフェノール系樹脂を使用することができる
。本発明においては、フェノール系樹脂としてはノボラ
ック型フェノール樹脂が好ましい。

上記ナフトール類とはナフタリン前浴にヒドロキシ基（
Ｏ）Ｉ基）が結合した種類の化合物一般をいい、種々の
置換基を有するものをも含む。このナフトール類はα−
ナフトール又はβ−ナフトールとすることができ、ナフ
トールのうちこのものが好ましい。又この２つのα及び
β−ナフトールの混合物であってもよい。ナフトール類
の配合量は、フェノール類の全部をナフトール類として
もよいしその一部であってもよい。このうち全部のもの
が好ましい。又一部をナフトール類とする場合フェノー
ル類１００重量部のうち該ナフトール類の配合量は１０
重８部以上であるのが好ましく、より好ましくは５０　
！ｎ　ｆｆ１部以上である。このナフトール類の配合量
はフェノール類のうち全部とする場合又はこの配合量が
多いほど、本発明の目的を達成するのに適した難崩壊性
の樹脂被ｍ砂粒を形成することができるので好ましい。

又該配合量が１０重量部以下即ち１０重伍％以下だと難
崩壊性の効果が比較的少なく、６砂の再生率および品質
が十分でない。

本発明の樹脂＊ｉ砂粒の製造方法は一般に以下の通りと
することができる。即ち所定量のα又はβ−ナフトール
等のナフトール類と所定量のホルマリンと所定■の水と
所定量の塩ＰＩｉ等の酸触媒を反応容器に仕込み加熱し
て環流状態で所定時間反応さＶる。次いで常圧または減
圧で脱水し所定のノボラック型樹脂を得る。次に所定の
ミキサーに所定湿度に加熱した鋳物砂を投入し、このノ
ボラック型樹脂を所定ａ加えて撹拌混線をする。次いで
ヘキナメチレンテトラミンを溶解した水溶液及びステア
リン酸カルシウム等の添加剤を必要に応じて加え更に撹
拌し、排砂してノボラック型樹宙被覆砂粒を製造する。

一方上記塩酸のかわりにアンモニア水を加え、５０〜１
００℃で反応さ「主に減圧状態で脱水し、所定のレゾー
ル型樹脂を１ｑる。なおこの樹脂を用いて樹脂被覆砂粒
を製造するとき、ヘキサメチレンテトラミン水溶液を加
えずに水を加える。

本発明の樹脂ｍｍ砂粒においては、主に混練時に、シラ
ン化合物である耐湿向上剤、有灘スルホン酸、硝酸カル
シウム等の態様塩類等である硬化促）Ｗ剤等の添Ｉ］１
１剤を配合したものとすることができる。なおこれらの
添加剤は樹脂中に内添されたものとすることもできる。

［作用］ 本発明の樹脂被覆砂粒を用いて形成されたシェル中子と
生型を用いたＵ造品を型ばらしすると、生型は主に砂粒
となり、シェル中子は崩壊した砂粒とシェル酸としての
固りとなる。即ちこれを機械的に分級すると固りとして
のシェル酸が１ｑられ残分としてシェル中子と生型から
の砂粒混合物が１１：１られる。即ち型ばらしの際のシ
ェル砂及び生型砂の混合をできる限り少なくすることに
より再生率の向上を図ることができる。又シェル中子を
シェル酸の固りとして回収するのでふるい上に残った砂
はシェル酸でありこのシェル酸からシェル中子に用いら
れる砂粒とすることができ、またふるい下の砂も、多く
のシェル中子川砂が排除されるので、この再生された砂
、特にふるい上に残った砂の品質は高いものとなる。

［発明の効果］ 本発明の樹脂被覆砂粒は、該鋳物砂の表面に被覆された
樹脂がフェノール類として少なくともナフトール類を用
いて製造されたフェノール系樹脂よりなることを特徴と
する。従って該フェノール系樹脂はル崩壊性の樹脂であ
って、型ばらしをするときにシェル中子をシェル酸の固
りとして回収できるのに都合がよい樹脂である。従って
本樹脂被覆砂粒を用いると、シェル中子と生型を用いた
鋳造品を３１７ばらしした場合、生型は主に砂粒となり
、シェル中子は崩壊した砂粒と主にシェル酸としての固
りとなる。従ってこれを機械的に分級するとふるい上に
残った砂粒はシェル酸としの固りである。従ってシェル
中子をシェル酸とじて回収することができ、又この場合
この型ばらしの際シェル砂と生型砂の混合を比較的少な
くすることができる。従って本樹脂被覆砂粒を用いれば
鋳物砂全体の再生率の向上を図ることができ、又品質の
安定化を図ることができる。

また本樹脂被覆砂粒に用いられる結合剤は樹脂から成る
有別物質であるので、シェル砂の再生装置である流動焙
焼炉又はその地熱的、乾式再生装置を用いて、容易に再
生することができる。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を説明する。

実施例１ α−ナフトール１００部と、３７％ホルマリン４０部と
、水２０部と、１０％塩酸０．２部とを反応容器に仕込
み、加熱して環流状態で３時間反応させた。次いで常圧
で１８０℃まで加熱して脱水し、ノボラックをフェノー
ル系樹脂１０２型組部を１ｑだ。

次にスピードミキ丈−（遠州鉄工￥ＪＮＳＣ−２型）に
１６０℃に加熱したツーカーサンド８ｋｇを投入し、上
記ノボラック型フェノール系樹脂くノボラック樹脂とい
う）を１６０ｇ加えて３０秒間撹拌し混練した。次いで
水１２０ｇ中にヘキサメチレンテトラミン２４９を溶解
した水溶液を加え、砂粒が崩壊するまで撹拌した後、ス
テアリン酸カルシウムを８ｇ加え更に２０秒間撹拌し、
排砂して樹脂被覆砂粒を１ｑだ。

この樹脂被覆砂粒の難崩壊率、Ｗ１着点、及び常温曲げ
強さを試験し表に示した。尚この試験に用いた試験方法
のうち、融着点はＪ　Ａ　ＣＴ試験法Ｃ−１に、常温曲
げ強さはＪＩＳＫ−６９１０にそれぞれ準じて行なった
。又難崩壊率は焼成条件群３５、幅１０．艮ざ４０の８
ｍｍのテストピースを作製し、このテストピースと空気
との接触を避けるためにテストピースをアルミ泊で二重
に包み、予じめ５．００″Ｇに調節した電気炉に入れ２
０分間曝熱させる。室温まで敢冷侵２４メツシュのふる
い改にかけ３分間振動を与え、テストピースを崩壊さぜ
、ふるい上に残ったテストピースの重量を測定した。

難削４率＝（ふるい上＠ｍ／テストピース重量）×１０
０ 実施例２ α−ナフトール６０１と、フェノール４ｏ部と、３７％
ホルマリン５０部と、１０％塩酸０．４部とを反応容器
に仕込み、加熱して環流状態で２時間反応させた。次い
で真空度６０〜７００ｍＨＣ］にて加熱撹拌し、１６０
℃まで減圧脱水してノボラック樹脂１０１重量部を得た
。この樹脂を用いて実施例１と同様にして樹脂被覆砂粒
を得、更にその樹脂被覆砂粒の実施例１と同様の試験の
結果を表に示した。

実施例３ β−ナフトール２０部と、フェノール８０部と、３７％
ホルマリン６０部と、１０％塩酸１部とを反応容器に仕
込んだ。以後は実施例２と同様に行ないノボラック樹脂
１３０型組部を得た。

上記ノボラック樹脂を実施例１と同様にして樹脂被覆砂
粒を装造し、この樹脂被覆砂粒の試験を行ないその結果
を表に示した。

比較例１ フェノール１００部と、３７％ホルマリン６９部と、１
０％塩酸２部とを反応容器に仕込んだ。

以後は実施例２と同様に行ないノボラック樹脂１４０回
出部を得た。この樹脂を用いて実施例１と同様にして樹
脂被覆砂粒を製造し、その試験帖宋を表１に示した。

実施例４ α−ナフトール４０部と、フェノール６０部と、３７％
ホルマリン１３４部とを反応容器に入れこれに２５％ア
ンモニア水９５部を添加した後７０℃で６０分間反応さ
せた。次いで真空度６０〜７Ｑ　ｃ　ｍ　ｌ−Ｉ　Ｑに
て加熱撹拌し、１００℃まで減圧脱水してレゾール型樹
脂１２０部を得た。

上記レゾール型樹脂を用いて樹脂被覆砂粒を製造すると
き、ヘキサメチレンテトラミンは使用しないこと及び冷
却水として水１２０９のみを用いたこと以外は実施例１
と同様にして樹脂被覆砂粒を製造した。

この樹脂被覆砂粒を用いて実施例１と同様にして試験を
行ないその結果を表に示した。

比較例２ フェノール１００部及び３７％ホルマリン１６２部を反
応容器に入れこれに２５％アンモニア水１００部を添加
した後、実施例４と同様に反応を行ないレゾール樹脂１
２２部を得た。このレゾール樹脂を用いて実施例４と同
様にして樹脂被覆砂粒を製造した。この樹脂′１ｌｆｉ
！砂粒の試験を実施例１と同様にして行ないその結果を
表に示した。

樹脂としてノボラック樹脂を用いた実施例１〜３におい
ては同様の樹脂を用いた比較例１と比べて、融着点はほ
ぼ同じであり、常温曲げ強さは比較例と比べてやや劣る
が、難削Ｍ″Ｊ＝は比較例と比べて著しくよい。特にα
−ナフトールのみを用いて製造したフェノール系樹脂を
用いた樹脂被覆砂粒の」！〕合（実施例１）は比較例と
比べて難削４率は約５倍と署しく向上している。又α−
ナフトールが６０部でフェノールが４０部の組成物を用
いて製造したフェノール系樹脂の場合（実施例２）にお
いても比較例と比べて３倍以上の難削４率を示し極めて
回収率がよい。なおα−ナフトールが２０ｆｆｌｆｆｉ
％であっても（実施例３）、比較例１よりも難削４率は
優れる。

又レゾール樹脂を用いた実施例４の場合においても同様
の樹脂を用いた比較例２と比べて難削４率は２倍に向上
している。以上よりα−ナフトールの添加量が６０％及
び１００％の場合には（実施例１及び２）及びα−ナフ
トール４０％の場合（実施例４）は比較例と比べて２（
８〜５倍の難削４率の向上を示した。従・）て本実施例
においては比較例と比べてシェル中子をシェル酸の固り
として回収Ｊ−るその再生率が極めてよく、品質も安定
する。

文人に示すように樹脂としてノボラック型フェノール系
樹脂（実施例１〜３）を用いた場合は、レゾール型フェ
ノール系樹脂（実施例４）を用いた場合と比べて難削４
率は極めてよい。

本実施例に用いる樹脂は有礪質であるので、シエル砂の
再生装置である流リノ焙焼炉又はその地熱的もしくは乾
式再生装置等を用いる場合、本樹脂被覆砂粒を用いれば
容易に再生することができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋳物砂と該鋳物砂の表面に被覆された樹脂とで構
   成される樹脂被覆砂粒において、 該樹脂はフェノール類として少なくともナフトール類を
   用いて製造されたフェノール系樹脂よりなることを特徴
   とする樹脂被覆砂粒。
2. （２）ナフトール類はα−ナフトール又はβ−ナフトー
   ルである特許請求の範囲第１項記載の樹脂被覆砂粒。
3. （３）ナフトール類の配合量はフェノール類１００重量
   部のうち５０重量部以上である特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の樹脂被覆砂粒。
4. （４）フェノール系樹脂はノボラック型フェノール樹脂
   である特許請求の範囲第１項記載の樹脂被覆砂粒。